JP4955880B2 - Method for fabricating an integrated circuit forming a trench in a substrate - Google Patents
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Description
【0001】
【技術分野】
この発明は一般に、増大したゲート結合キャパシタンスを有する集積回路に関する。この発明はさらに、ゲート結合キャパシタンスのために最適化された導電層を有する集積回路に関する。
【0002】
【背景技術】
この発明は特に不揮発性メモリ集積回路(たとえば、フラッシュ、EPROM、EEPROM等)の製作に適用されるが、他の集積回路に適用されてもよい。不揮発性メモリ集積回路は、ハンドヘルド電話、ラジオ、およびデジタルカメラを含む広い範囲の商用および軍事用の電子装置で用いられている。これらの電子装置の市場には、より低い電圧、より低い電力消費、およびより小さなチップサイズに対する需要が引き続き存在している。また、より高い機能性に対する需要によってデザインルールがますます低くなりつつあり、今日の0.35−0.25ミクロン技術から0.18ミクロン、0.15ミクロン、さらにそれより低くなりつつある。
【0003】
フラッシュメモリICの従来のフラッシュメモリセルが図1と図2とで示される。図1は、基板11上の単一のフラッシュメモリセル10のビット線方向に沿った断面図を示す。セル10は第1のトランジスタ12と第2のトランジスタ14とを含む。トランジスタ12と14との各々は、トンネル酸化物層16、第1のポリシリコン層18、20、インターポリ誘電体層22、24、第2のポリシリコン層26、28、シリサイド層30、32、および側壁スペーサ34、36を含む。
【0004】
まず図2から図7を参照すると、従来のフラッシュメモリセル製作プロセスが示される。ワード線方向に沿った断面図で図2から図7において基板11が示される。基板11は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)、メモリセル等の素子(図示せず)または他の素子の間に浅いトレンチアイソレーション構造(STI)40を含む。STI40は酸化物充填材料42を含む。基板11上にトンネル酸化物層16を設ける。第1のポリシリコン層20内に第1のポリシリコンウィング46と第2のポリシリコンウィング48とをパターニングする。ポリシリコンウィング46、48およびSTI40上にインターポリ誘電体層24を設ける。インターポリ誘電体層24上に第2のポリシリコン層28とシリサイド層32とを設ける。
【0005】
図3を参照して、まず基板11上にパッド酸化物層50を適用しその後窒化物層52を成長または堆積させることによって、STI40を形成する。STIマスキングおよびエッチングステップがSTI窪み54を形成する。図4を参照すると、STIライナー酸化物56を設けて窪み54のライナーとし、それに続いてPECVD(プラズマ増速化学蒸着)酸化物充填材料58を用いてトレンチを充填する。図5で示されるように、PECVD酸化物充填材料58に平坦化ステップおよびトレンチCMP(化学的機械的研磨)ステップを適用し、窒化物層52の上と、窒化物層52の側面60、62に部分的に沿った部分との酸化物を除去する。
【0006】
図6を参照して、窒化物ストリップステップが窒化物層52を除去する。犠牲酸化によってパッド酸化物層50を除去する。その後、基板11上にトンネル酸化物層62を成長させる。図7を参照して、第1のポリシリコン層20を適用する。層20をパターニングし(つまり、マスクしてエッチングし)、ウィング46、48を形成する。図2を再び参照すると、ウィング46、48上にインターポリ誘電体層24(たとえば、酸化物 窒化物 酸化物)を成長させる。次に第2のポリシリコン層28を堆積させ、それに続いてシリサイド層32を堆積させる。
【0007】
動作において、フローティングゲートとも呼ばれるポリシリコン層18、20(図1)にデータ要素を記憶させる。データ要素へのアクセスは、コントロールゲートまたはワード線とも呼ばれる第2のポリシリコン層26、28を介して得られる。データ要素の電圧は典型的には3.3ボルトのオーダであるが、このデータ要素にアクセスするためにコントロールゲートに与えられなければならない電圧は9ボルトのオーダである。したがって、フラッシュメモリIC上にチャージポンプ(図示せず)を置くことによって、チップ電圧を3.3ボルトから9ボルトの目標電圧へと上げる。
【0008】
チャージポンプは大きく、フラッシュメモリセル上で実質的なスペースを取り、さらにはICの信頼性を損なう。デザインルールが小さくなり続けているため、チャージポンプのサイズがチップ設計での障害となる。しかし、目標電圧を減少させることによって、チャージポンプのサイズを小さくすることができる。目標電圧は、メモリセルのゲート結合比(α)を増大させることによって減少する。ゲート結合比(α)は以下のように定められる。
α=Cono/(Cono+Ctox)
式中、Conoは第1のポリシリコン層18、20と第2のポリシリコン層26、28との間のキャパシタンスであり、Ctoxは基板11と第1のポリシリコン層26、28との間のキャパシタンスである。
【0009】
したがって、必要なものは、ゲート結合比を増大させ、チャージポンプの目標電圧を減少させ、ICの電力消費を減少させ、チャージポンプのサイズも減少させ、さらに信頼性を改善するようなICと、ICを製作するための方法とである。
【0010】
【発明の開示】
先行技術のこれらの、および他の制限は、増大したゲート結合キャパシタンスを有する集積回路に関するこの発明によって処理される。集積回路は表面を有する基板を含み、基板は表面下に延びるトレンチを有する。トレンチ内にトレンチ充填材料が配置され、一部が表面上に延びる。トレンチ充填材料に第1の導電層が隣接し、一部は絶縁材料の部分上に延びる。第1の導電層に絶縁層が隣接し、絶縁層に第2の導電層が隣接する。
【0011】
この発明の他の実施例に従って、増大したゲート結合キャパシタンスを有する集積回路が開示される。集積回路を製作するための方法は、
基板内にトレンチを形成するステップを含み、トレンチは基板の表面下に延び、前記方法はさらに、
トレンチ充填材料が基板の表面上に延びるようにトレンチ充填材料をトレンチ内に設けるステップと、
トレンチ充填材料の少なくとも一部分上に第1の導電層を設けるステップとを含む。
【0012】
同じ参照番号が同様の部分をさす添付の図とともに以下の詳細な説明を読むと、この発明がより完全に理解されるだろう。
【0013】
【発明の実施の態様】
上述のように、チャージポンプの目標電圧を減少させ、それに伴ってチャージポンプのサイズを小さくするために、ゲート結合比を増大させることが必要とされる。この発明は、(「ポリ1」と「ポリ2」としてもそれぞれ称される)第1のポリシリコン層と第2のポリシリコン層との間のインターポリ誘電体層にわたるキャパシタンスを増大させることによって、ゲート結合比の増大を達成する。図示されるように、この増大は、ポリ1およびポリ2が接触する表面積を増大させポリ1とポリ2とインターポリ誘電体層とが形成するキャパシタの表面積を増大させることによって、得られる。
【0014】
図8を参照すると、この発明の1つの実施例に従った改善されたゲート結合比を有する集積回路(IC)の部分100が、ワード線方向に沿った断面図で示される。ICはフラッシュメモリ装置であるが、かわりに別の不揮発性メモリ(たとえば、EPROM、EEPROM等)または他の集積回路であってもよい。半導体基板102(たとえば、シリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム等)が窪みまたはトレンチ106内に規定されるアイソレーション構造104を含む。この実施例では、アイソレーション構造104はトレンチ充填材料108を含む浅いトレンチアイソレーション構造である。トレンチ充填材料108はPECVD酸化物等の絶縁材料である。トレンチ充填材料108は窪み106の底部から基板102の上面110へと延び、上面110上で延びる部分109を含む。窪み106は、上面110の下から約1000から7000オングストローム(Å)の底面105を有し、それは好ましくは上面110の下から約4000Åである。
【0015】
基板102の上面110上と、窪み106の側壁112、114上とに、トンネル酸化物層等の第1の絶縁層111を設ける。第1の絶縁層111とトレンチ充填材料108とに隣接して、ドープトポリシリコン等の第1の導電層116を設ける。第1の導電層116をマスクしてエッチングし、第1の導電ウィングまたは部分118と第2の導電ウィングまたは部分120とを形成する。第1の導電層116はまた導電部分118と120との間にバイア140を規定する。第1の導電部分118と第2の導電部分120とはトレンチ充填材料の部分109上に少なくとも部分的に延び、先行技術に比べて、導電層116が後続の層に対して露出する表面積が増える。この表面積の増大の結果としてキャパシタンスが増大し、上述のようにゲート結合比を上げる。この例示的な実施例では、トレンチ充填材料108の上面134は基板102の上面110の上から少なくとも100Åである。上面134は基板102の上面110の上から5000Åもの高さであってもよく、おそらくは基板102の上面110の上から約1000から2000Åであろう。
【0016】
第1の導電層116とトレンチ充填材料108との上に、層間誘電体層(たとえば、酸化物 窒化物 酸化物)等の第2の絶縁層122を設ける。絶縁層122は導電部分118と120との間に導電バリアを形成する。第2の絶縁層122上にドープトポリシリコン等の第2の導電層124を設ける。したがって、絶縁層122はまた層116と124とを互いから絶縁する。第2の導電層124上にシリサイド層126を設ける。
【0017】
図9から図13を参照すると、部分100を製作するための方法が説明される。図9では、酸化物材料(たとえば、SiO2等のパッド酸化物材料)を含む絶縁層128を基板102上に設けることによって、アイソレーション構造104を形成する。層128は、従来の熱プロセスで成長させられるか、化学蒸着(CVD)または物理蒸着(PVD)プロセスによって適用される。その後、バリア層130、好ましくはシリコン窒化物層、たとえばSi3N4が、約500から5000Å、好ましくは約1000から2000Åの厚みでもって絶縁層128上に適用される。標準フォトリソグラフィプロセスを用いて、層128、130において所望の場所でアパチャ129を形成する。次にドライまたはプラズマエッチング等の従来のトレンチエッチングプロセスを利用し、基板102内で窪み106をエッチングする。ライナー酸化ステップが窪み106の壁に沿って絶縁ライナー(図示せず)を形成する。
【0018】
次に、たとえばPECVD酸化物ステップによって、絶縁トレンチ充填材料108で窪み106を満たす。トレンチ充填材料108は、従来のトレンチ充填材料58(図4)のそれよりも少ない厚みでもって堆積される。具体的には、上面110から底面105のトレンチの深さが約4000Åであると仮定して、トレンチ充填材料108は約7000Åよりも少ない厚みでもって堆積される。
【0019】
図10を参照すると、トレンチ充填材料108上にマスク層131(たとえば、フォトレジスト層)を適用する。マスク層131は好ましくは、開口部133の横幅がバリア層130の横幅よりもいくらか広く、後続のエッチングがバリア層130を完全に除去することを確実にするように、適用される。
【0020】
図11を参照すると、エッチングステップは、絶縁層128、バリア層130、およびトレンチ充填材料108の部分135を除去する。この実施例では、基板102の上面110が露出するまでトレンチ充填材料108をエッチングする。トレンチ充填材料108の部分109が上面110上を超えて延びていることがわかる。先行技術(図6)では窒化物層52のみが選択性エッチングによってエッチングオフされることに注目されたい。
【0021】
図12では、犠牲酸化とストリップオフステップとを行なって角136、138を丸くする。犠牲酸化では、薄い酸化物層を成長させてストリップオフし、トレンチの角を丸くする。この丸み付けにより、トランジスタのI−V特性曲線における「ダブルハンプ効果」が防止される。この犠牲酸化の間、トレンチ充填材料108のレベルは、図11に関連するエッチングからさらに下げられてもよいし、下げられなくてもよい。
【0022】
図13では、第1の絶縁層111が熱によって基板120上に成長させられるか、または他の方法で公知の蒸着プロセス(たとえば、化学蒸着、物理蒸着)を用いて基板120上に設けられる。この実施例では、第1の絶縁層111はトンネル酸化物層(SiO2)である。次に、第1の絶縁層111とトレンチ充填材料108との上に第1の導電層116(「ポリ1」)を堆積させる。ポリ1層116はトレンチ充填材料108の部分109上に延びることに注目されたい。
【0023】
図8を再び参照すると、ポリ1層116をマスクしてエッチングし(つまり、パターニングし)、第1の導電部分またはウィング118と第2の導電部分またはウィング120との間にバイア140を形成する。次に第1の導電層116に隣接して第2の絶縁層112(たとえば、ONO)を設け、または成長させる。第2の絶縁層122は第1の導電部分118と第2の導電部分120とを電気的に絶縁する。次に、第2の導電層124(たとえば、ポリシリコン)を堆積し、それに続いてシリサイド層126を堆積させる。
【0024】
図14から図17を参照すると、この発明の代替の実施例が開示される。この第2の実施例では、第1の実施例の図10で説明されたマスク層131の使用が省かれる。図14を参照すると、酸化物材料(たとえば、SiO2等のパッド酸化物材料)を含む絶縁層228を基板202上に設けることによって、アイソレーション構造204を形成する。上の図9で説明されたのと同様に、層128に層228を設ける。その後、層128のそれよりもいくらか大きな厚みでもって、絶縁層228上に、バリア層230、好ましくはシリコン窒化物層、たとえばSi3N4を適用する。たとえば、バリア層230は約1000オングストロームと5000オングストロームとの間の厚みである。標準フォトリソグラフィプロセスを用いて、層228、230において所望の場所でアパチャ229を形成する。次にドライまたはプラズマエッチング等の従来のトレンチエッチングプロセスを利用して、基板202内で窪み206をエッチングする。ライナー酸化ステップが窪み206の壁に沿って絶縁ライナー(図示せず)を形成する。
【0025】
次に、たとえばPECVD酸化物ステップによって、絶縁トレンチ充填材料208で窪み206を満たす。従来のトレンチ充填材料58(図4)のそれよりも少ない厚みでもって、窪み206とバリア層230との上にトレンチ充填材料208を堆積させる。具体的には、上面210から底面205のトレンチの深さは約4000Åであると仮定して、トレンチ充填材料208は約7000Åよりも少ない厚みでもって堆積される。次に、材料208の上面237がバリア層230の上面とほぼ面一になるまで、(たとえば、化学的機械的平坦化またはCMPで)トレンチ充填材料208を平坦化する。したがって、理解されるように、バリア層の厚み229によって、トレンチ充填材料208が基板202の上面210を超えて延びる程度が規定される。
【0026】
図15を参照すると、ストリップステップが絶縁層228とバリア層230とを除去し、トレンチ充填材料208が残される。トレンチ充填材料208の部分209は上面210を超えて延びることがわかる。図15ではまた、犠牲酸化とストリップオフステップとを行なって角236、238を丸くする。この犠牲酸化の間、トレンチ充填材料208の高さと幅とを選択的に減じてもよいし、減じなくてもよい。
【0027】
図16では、第1の絶縁層211が熱によって基板220上に成長させられるか、または他の方法で公知の蒸着プロセス(たとえば、化学蒸着、物理蒸着)を用いて基板220上に設けられる。この実施例では、第1の絶縁層211はトンネル酸化物層(SiO2)である。次に、第1の絶縁層211とトレンチ充填材料208との上に第1の導電層216(「ポリ1」)を堆積させる。ポリ1層216はトレンチ充填材料208の部分209上で延びることに注目されたい。
【0028】
図17を参照すると、ポリ1層216をマスクしてエッチングし(つまり、パターニングし)、第1の導電部分またはウィング218と第2の導電部分またはウィング220との間にバイア240を形成する。次に第1の導電層216に隣接して、第2の絶縁層222(たとえば、ONO)を設け、または成長させる。第2の絶縁層222は第1の導電部分218と第2の導電部分220とを電気的に絶縁する。次に、第2の導電層(図示せず)を堆積させ、それに続いて第1の実施例と同様の様態でシリサイド層(図示せず)を堆積させる。
【0029】
図18から図23を参照すると、この発明の第3の実施例が示される。この第3の実施例では、トレンチ充填材料は第1の製作ステップで設けられた第1のトレンチ充填材料と、第2の製作ステップでの第2のトレンチ充填材料とを含む。図18では、酸化物材料(たとえば、SiO2等のパッド酸化物材料)を含む絶縁層328を基板302上に設けることによって、アイソレーション構造304を形成する。層328は従来の熱プロセスで成長させられるか、化学蒸着(CVD)または物理蒸着(PVD)プロセスによって適用される。その後、約1000から7000Å、典型的には2000から4000Åの厚みでもって、バリア層330、好ましくは窒化物層、たとえばSi3N4が絶縁層328上に適用される。この厚みは図9で説明された実施例のそれよりもいくらか厚いことに注目されたい。標準フォトリソグラフィプロセスを用いて、層328、330において所望の場所でアパチャ329を形成する。次にドライまたはプラズマエッチング等の従来のトレンチエッチングプロセスを利用し、基板302内で窪み306をエッチングする。ライナー酸化ステップが窪み306の壁に沿って絶縁ライナー(図示せず)を形成する。
【0030】
次に、たとえばPECVD酸化物ステップによって、絶縁トレンチ充填材料308で窪み306を満たす。従来のトレンチ充填材料58(図4)のそれよりも少ない厚みでもってトレンチ充填材料308を堆積させる。具体的には、トレンチ充填材料308は約7000Åよりも少ない厚みでもって堆積される。次に、材料308の上面337がバリア層330の上面とほぼ面一になるまで、(たとえば、化学的機械的平坦化またはCMPで)トレンチ充填材料308を平坦化する。
【0031】
図19を参照すると、エッチングステップが絶縁層328、バリア層330、およびトレンチ充填材料308の部分335を除去する。この実施例では、基板302の上面310が露出するまでトレンチ充填材料308をエッチングする。
【0032】
図20を参照すると、約1000から5000Å、典型的には2000から4000Åの厚みでもって、トレンチ充填材料308上に絶縁層342(たとえば、CVD酸化物)を適用する。次に絶縁層342をパターニングし(つまり、上の図10に関して説明されたようにマスクしてエッチングし)、トレンチ充填材料308上に第2のトレンチ充填材料346(図21)を形成する。トレンチ充填材料346が上面310の上で延びることがわかる。
【0033】
図22では、犠牲酸化およびストリップオフステップを行なって角336、338を丸くする。この犠牲酸化の間、第2のトレンチ充填材料346のレベルは、図19に関連するストリッピングからさらに下げられてもよいし、下げられなくてもよい。第1の絶縁層311が熱によって基板320上に成長させられるか、または他の方法で公知の蒸着プロセス(たとえば、化学蒸着、物理蒸着)を用いて基板320上に設けられる。この実施例では、第1の絶縁層311はトンネル酸化物層(SiO2)である。次に、第1の絶縁層311とトレンチ充填材料308との上に第1導電層316(「ポリ1」)を堆積させる。この実施例では、第1のポリ1層316はまた第2のトレンチ充填材料346上で延びる。
【0034】
図23を参照すると、ポリ1層316をマスクしてエッチングし(つまり、パターニングし)、第1の導電部分またはウィング318と第2の導電部分またはウィング320との間にバイア340を形成する。次に第1の導電層316に隣接して、第2の絶縁層322(たとえば、ONO)を設け、または成長させる。第2の絶縁層322は、第1の導電部分318と第2の導電部分320とを電気的に絶縁する。次に、第2の導電層(図示せず)を堆積させ、それに続いて第1の実施例と同様の様態でシリサイド層(図示せず)を堆積させる。
【0035】
図示されさらには上で説明された実施例が現在好まれているが、これらの実施例は例としてのみ提供されることが理解されるべきである。たとえば、ここで開示される好ましい実施例で用いる特定の材料と寸法とは例として提供され、これらは同様の材料または寸法という代用物を排除することを意味するのではない。また、開示される実施例はフラッシュEPROMまたは他の不揮発性メモリに対して特に好適であるが、これらを非メモリ装置で応用してもよい。この発明は特定の実施例に制限されておらず、添付の請求項の範囲に入る種々の変形にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ビット線方向に沿った従来のフラッシュメモリセルの断面図である。
【図2】 ワード線方向に沿った図1のメモリセルの断面図である。
【図3】 図1と図2との従来のフラッシュメモリセルの製作方法のステップを示す図である。
【図4】 図1と図2との従来のフラッシュメモリセルの製作方法のステップを示す図である。
【図5】 図1と図2との従来のフラッシュメモリセルの製作方法のステップを示す図である。
【図6】 図1と図2との従来のフラッシュメモリセルの製作方法のステップを示す図である。
【図7】 図1と図2との従来のフラッシュメモリセルの製作方法のステップを示す図である。
【図8】 この発明の例示的な実施例に従った集積回路の部分を示す図である。
【図9】 図8の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図10】 図8の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図11】 図8の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図12】 図8の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図13】 図8の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図14】 この発明の第2の例示的な実施例に従った集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図15】 図14の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図16】 図14の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図17】 図14の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図18】 この発明の第3の例示的な実施例に従った集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図19】 図18の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図20】 図18の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図21】 図18の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図22】 図18の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。
【図23】 図18の集積回路の部分の製作方法のステップを示す図である。[0001]
【Technical field】
The present invention relates generally to integrated circuits having increased gate coupling capacitance. The invention further relates to an integrated circuit having a conductive layer optimized for gate coupling capacitance.
[0002]
[Background]
The invention is particularly applicable to the fabrication of non-volatile memory integrated circuits (eg, flash, EPROM, EEPROM, etc.), but may be applied to other integrated circuits. Nonvolatile memory integrated circuits are used in a wide range of commercial and military electronic devices, including handheld phones, radios, and digital cameras. There continues to be a demand for lower voltages, lower power consumption, and smaller chip sizes in the market for these electronic devices. Also, the design rules are becoming lower due to the demand for higher functionality, from today's 0.35-0.25 micron technology to 0.18 microns, 0.15 microns and even lower.
[0003]
A conventional flash memory cell of a flash memory IC is shown in FIGS. FIG. 1 shows a cross-sectional view along the bit line direction of a single
[0004]
Referring first to FIGS. 2-7, a conventional flash memory cell fabrication process is shown. The substrate 11 is shown in FIGS. 2 to 7 in a cross-sectional view along the word line direction. The substrate 11 includes a shallow trench isolation structure (STI) 40 between elements (not shown) such as metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs), memory cells, or other elements. STI 40 includes an
[0005]
Referring to FIG. 3, STI 40 is formed by first applying
[0006]
Referring to FIG. 6, a nitride strip step removes
[0007]
In operation, data elements are stored in
[0008]
The charge pump is large and takes up substantial space on the flash memory cell and further impairs the reliability of the IC. As design rules continue to shrink, the size of the charge pump becomes an obstacle in chip design. However, by reducing the target voltage, the size of the charge pump can be reduced. The target voltage is decreased by increasing the gate coupling ratio (α) of the memory cell. The gate coupling ratio (α) is determined as follows.
α = C ono / (C ono + C tox )
Where C ono is the capacitance between the
[0009]
Therefore, what is needed is an IC that increases the gate coupling ratio, reduces the target voltage of the charge pump, reduces the power consumption of the IC, reduces the size of the charge pump, and further improves reliability, And a method for manufacturing an IC.
[0010]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
These and other limitations of the prior art are addressed by the present invention for integrated circuits having increased gate coupling capacitance. The integrated circuit includes a substrate having a surface, the substrate having a trench extending below the surface. A trench fill material is disposed within the trench and extends partially over the surface. A first conductive layer is adjacent to the trench fill material and a portion extends over a portion of the insulating material. An insulating layer is adjacent to the first conductive layer, and a second conductive layer is adjacent to the insulating layer.
[0011]
In accordance with another embodiment of the present invention, an integrated circuit having increased gate coupling capacitance is disclosed. The method for fabricating an integrated circuit is:
Forming a trench in the substrate, the trench extending below a surface of the substrate, the method further comprising:
Providing the trench fill material in the trench such that the trench fill material extends over the surface of the substrate;
Providing a first conductive layer on at least a portion of the trench fill material.
[0012]
The invention will be more fully understood when the following detailed description is read in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals refer to like parts.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As mentioned above, it is necessary to increase the gate coupling ratio in order to reduce the target voltage of the charge pump and thus reduce the size of the charge pump. The present invention increases the capacitance across an interpoly dielectric layer between a first polysilicon layer and a second polysilicon layer (also referred to as “poly 1” and “poly 2”, respectively). , Increase the gate coupling ratio. As shown, this increase is obtained by increasing the surface area of contact between poly 1 and poly 2 and increasing the surface area of the capacitor formed by poly 1, poly 2 and the interpoly dielectric layer.
[0014]
Referring to FIG. 8, a
[0015]
A first insulating
[0016]
A second insulating
[0017]
With reference to FIGS. 9-13, a method for fabricating
[0018]
The
[0019]
Referring to FIG. 10, a mask layer 131 (eg, a photoresist layer) is applied over the
[0020]
Referring to FIG. 11, the etching step removes the insulating
[0021]
In FIG. 12, sacrificial oxidation and strip-off steps are performed to round corners 136,138. In sacrificial oxidation, a thin oxide layer is grown and stripped off to round the corners of the trench. This rounding prevents the “double hump effect” in the IV characteristic curve of the transistor. During this sacrificial oxidation, the level of
[0022]
In FIG. 13, the first insulating
[0023]
Referring again to FIG. 8, the poly 1
[0024]
With reference to FIGS. 14-17, an alternative embodiment of the present invention is disclosed. In the second embodiment, the use of the
[0025]
The
[0026]
Referring to FIG. 15, the strip step removes the insulating
[0027]
In FIG. 16, the first insulating
[0028]
Referring to FIG. 17, the poly 1
[0029]
Referring to FIGS. 18 to 23, a third embodiment of the present invention is shown. In this third embodiment, the trench fill material includes a first trench fill material provided in the first fabrication step and a second trench fill material in the second fabrication step. In FIG. 18, an
[0030]
The
[0031]
Referring to FIG. 19, an etching step removes the insulating
[0032]
Referring to FIG. 20, an insulating layer 342 (eg, CVD oxide) is applied over the
[0033]
In FIG. 22, sacrificial oxidation and strip-off steps are performed to round
[0034]
Referring to FIG. 23, the poly 1
[0035]
Although the embodiments illustrated and described above are presently preferred, it should be understood that these embodiments are provided as examples only. For example, the specific materials and dimensions used in the preferred embodiments disclosed herein are provided by way of example and are not meant to exclude the substitution of similar materials or dimensions. Also, although the disclosed embodiments are particularly suitable for flash EPROM or other non-volatile memory, they may be applied in non-memory devices. The invention is not limited to specific embodiments, but also applies to various modifications that fall within the scope of the appended claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional flash memory cell along a bit line direction.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the memory cell of FIG. 1 along the word line direction.
FIG. 3 is a diagram showing steps of a conventional flash memory cell manufacturing method of FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is a diagram showing steps of a conventional flash memory cell manufacturing method shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 5 is a diagram showing steps of a conventional flash memory cell manufacturing method shown in FIGS. 1 and 2;
6 is a diagram showing steps of a conventional flash memory cell manufacturing method shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing steps of a conventional flash memory cell manufacturing method shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 8 illustrates a portion of an integrated circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing steps in a method for fabricating the integrated circuit portion of FIG. 8;
FIG. 10 is a diagram showing steps in a method of manufacturing a portion of the integrated circuit of FIG.
FIG. 11 is a diagram showing steps in a method for fabricating the integrated circuit portion of FIG. 8;
FIG. 12 is a diagram showing steps in a method of fabricating the integrated circuit portion of FIG. 8;
FIG. 13 is a diagram showing steps in a method of fabricating the integrated circuit portion of FIG. 8;
FIG. 14 shows the steps of a method for fabricating a part of an integrated circuit according to a second exemplary embodiment of the invention.
FIG. 15 is a diagram showing steps in a method of fabricating the integrated circuit portion of FIG. 14;
FIG. 16 is a diagram showing steps in a method of manufacturing a portion of the integrated circuit of FIG. 14;
FIG. 17 is a diagram showing steps in a method for fabricating the integrated circuit portion of FIG. 14;
FIG. 18 illustrates steps of a method of fabricating a portion of an integrated circuit according to a third exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing steps in a method of fabricating the integrated circuit portion of FIG. 18;
FIG. 20 is a diagram showing steps in a method of fabricating the integrated circuit portion of FIG. 18;
FIG. 21 is a diagram showing steps in a method of fabricating the integrated circuit portion of FIG. 18;
22 is a diagram showing steps in a method of fabricating the integrated circuit portion of FIG. 18;
FIG. 23 is a diagram showing steps in a method for fabricating the integrated circuit portion of FIG. 18;
Claims (1)
トレンチ充填材料(108)が基板(102)の表面(110)上に延びるようにトレンチ充填材料(108)をトレンチ(106)内に設けるステップと、
トレンチ充填材料(108)の少なくとも一部分上に第1の導電層(116)を設けるステップとを備え、
トレンチ充填材料(108)を設けるステップは
トレンチ(106)上にトレンチ充填酸化物(108)を設けるステップと、
トレンチ(106)上にフォトレジストマスク(131)を塗布するステップと、
トレンチ充填酸化物(108)をエッチングするステップとを含み、前記方法は、さらに、
トレンチ充填材料(108)上に絶縁材料(342)を設けるステップと、
絶縁材料(342)をパターニングしてトレンチ(106)上に第2のトレンチ充填材料(346)を製作するステップとを含み、
第1の導電層(116)は第2のトレンチ充填材料(346)の少なくとも一部分上で延びており、
フォトレジストマスク(108)はトレンチ(106)上のマスク部分(131)と、基板の表面(110)上の開口部(133)とを有し、前記方法は、
基板(102)上にバリア層(130)を設けるステップと、
バリア層(130)内にアパチャ(129)を形成するステップとをさらに含み、バリア層(130)はアパチャ(129)同士の間に横幅を有し、マスク部分(131)の開口部(133)はアパチャ(129)同士の間のバリア層(130)の横幅よりもいくらか広く、バリア層(130)は、マスク部分(131)を用いるエッチングにより、完全に除去されることを特徴とする、方法。A method for fabricating an integrated circuit (100) that forms a trench (106) in a substrate (102), the trench (106) extending below a surface (110) of the substrate (102), the method comprising:
Providing the trench fill material (108) in the trench (106) such that the trench fill material (108) extends over the surface (110) of the substrate (102);
Providing a first conductive layer (116) on at least a portion of the trench fill material (108);
Providing the trench fill material (108) comprises providing a trench fill oxide (108) over the trench (106);
Applying a photoresist mask (131) over the trench (106);
Etching the trench fill oxide (108), the method further comprising:
Providing an insulating material (342) on the trench fill material (108);
Patterning an insulating material (342) to produce a second trench fill material (346) over the trench (106);
The first conductive layer (116) extends over at least a portion of the second trench fill material (346);
The photoresist mask (108) has a mask portion (131) on the trench (106) and an opening (133) on the surface (110) of the substrate, the method comprising:
Providing a barrier layer (130) on a substrate (102);
Forming an aperture (129) in the barrier layer (130), the barrier layer (130) having a lateral width between the apertures (129), and an opening (133) in the mask portion (131). the aperture (129) rather somewhat wider than the width of the barrier layer between each other (130), a barrier layer (130), by etching using a mask portion (131), characterized in that it is completely removed, Method.
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JP2001024073A (en) | Nonvolatile semiconductor memory and manufacture thereof |
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